工程化學(xué)范文10篇

摘要：化學(xué)工程是現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，在人們的生活和工作中化工產(chǎn)品種類非常多。化學(xué)工程的發(fā)展對(duì)于社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動(dòng)作用，同時(shí)也提升了人們的生活水平。在化學(xué)工程中，化工生產(chǎn)工藝是非常關(guān)鍵的，直接影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。基于此，首先對(duì)化工生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行了分析，然后針對(duì)化工生產(chǎn)中存在的問題提出了一些解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；生產(chǎn)工藝；問題與措施

1優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝的重要性

隨著我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工行業(yè)在我國現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)的地位越來越重要，我國化工生產(chǎn)基礎(chǔ)也愈來愈完善。化工生產(chǎn)能夠推動(dòng)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也有助于提升人們生活質(zhì)量。化工生產(chǎn)中化工生產(chǎn)工藝占據(jù)著非常關(guān)鍵的地位，但是部分化工生產(chǎn)工藝不但復(fù)雜，而且對(duì)于能源的消耗非常大，其副產(chǎn)物還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，這與現(xiàn)代人們提倡的綠色環(huán)保理念背道而馳。因此，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中需要對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。1.1降低能源消耗。通過優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝能夠有效地監(jiān)督化工產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以保證化工產(chǎn)品質(zhì)量檢測效果。在化工生產(chǎn)過程中，通過化工分析能夠最大程度上降低質(zhì)量不合格產(chǎn)品出現(xiàn)的概率，有效提升產(chǎn)品合格率，這樣就能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。在化工生產(chǎn)當(dāng)中進(jìn)行化工分析，主要是根據(jù)生產(chǎn)需要來分析化工原料和能源，對(duì)于化工原料和能源的數(shù)量以及質(zhì)量進(jìn)行精確化的探索，最大程度上減小能源消耗，降低浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約成本，提升效益的目的。1.2保護(hù)環(huán)境。在我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，減少環(huán)境污染是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)工作。化工生產(chǎn)屬于高耗能以及高污染的產(chǎn)業(yè)之一，在化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)有很多有毒有害物質(zhì)以及污染物質(zhì)被排放出來。從而使得生態(tài)環(huán)境以及環(huán)境污染問題嚴(yán)重。通過化工分析，能夠?qū)U棄物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣就能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)存在著不少問題，從而促使企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

2化工生產(chǎn)工藝流程分析

2.1原材料預(yù)處理。化工生產(chǎn)工藝流程中對(duì)原材料預(yù)處理的目的是為了降低原材料的使用量，確保原材料能夠充分反應(yīng)，進(jìn)而降低企業(yè)在原材料方面的成本支出。目前化工生產(chǎn)中對(duì)原材料進(jìn)行的預(yù)處理方式共有三種，分別為：固體原材料預(yù)處理、液態(tài)原材料預(yù)處理和氣體原材料預(yù)處理。化工企業(yè)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際需求來選擇適合的原材預(yù)處理方式，確保在化學(xué)反應(yīng)中能夠完全消耗反應(yīng)物，降低化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。2.2化學(xué)反應(yīng)控制。化學(xué)反應(yīng)控制關(guān)系到化工產(chǎn)品的質(zhì)量，因此化工企業(yè)需要嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)。化工產(chǎn)品中涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型較多，諸如加溫、冷卻這樣互相矛盾的反應(yīng)均存在，為了保證化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量，化工企業(yè)應(yīng)掌握所有化工產(chǎn)品涉及到的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程中涉及到的儀器、原材料、環(huán)境進(jìn)行深入分析，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)環(huán)節(jié)制定出控制和保障措施，確保化學(xué)反應(yīng)在嚴(yán)密的監(jiān)控和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒桃龑?dǎo)下進(jìn)行。2.3分離產(chǎn)物與精制。在對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)處理和化學(xué)反應(yīng)控制后就可以得到初步的化學(xué)產(chǎn)物，這并不是最后的化學(xué)產(chǎn)品，還需要對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行分離和精制。在分離后會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)經(jīng)過系統(tǒng)處理后還能夠再次利用，大大地提高了原材料的利用率，降低了化工廢品的產(chǎn)出率。因分離產(chǎn)物與精制環(huán)節(jié)直接影響到化工產(chǎn)品的產(chǎn)出率，關(guān)乎企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以企業(yè)在選擇化工生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分考慮到設(shè)備對(duì)產(chǎn)出率的影響，確保化工生產(chǎn)的高效益。

如今，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授知識(shí)和技能、訓(xùn)練科學(xué)方法和思維、提高創(chuàng)新意識(shí)與能力、培養(yǎng)科學(xué)精神和品德的有效形式，更是服務(wù)社會(huì)的一種重要試驗(yàn)手段。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)，它對(duì)于學(xué)生獲取新知識(shí)、實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前，環(huán)境問題頻頻發(fā)生，社會(huì)對(duì)研究環(huán)境方面的人士寄予“厚望”，希望能夠?qū)⒗碚撝R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，研究并解決其中的問題。因此，培養(yǎng)環(huán)境工程應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才已是高等院校的重要職責(zé)。而從分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，可以與環(huán)境學(xué)科融合，做出一些方面的改革或改進(jìn)。文章融合環(huán)境工程專業(yè)的理論知識(shí)對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出改革，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新性和實(shí)踐技術(shù)能力，為分析化學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的完善和發(fā)展提供參考，為新世紀(jì)環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供一定的指導(dǎo)方法。

1結(jié)合環(huán)境專業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少[3]，學(xué)生的思維能力和操作能力受到了影響，極大地限制了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)以社會(huì)關(guān)注的環(huán)境問題為背景，將相關(guān)科研項(xiàng)目引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不僅使學(xué)生掌握了一定的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)了一定的解決問題的思路和能力，還將引起學(xué)生的科研興趣[4]，促進(jìn)了分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人才培養(yǎng)的良性循環(huán)。例如，河池學(xué)院教師申請(qǐng)了有關(guān)廣西南丹礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)項(xiàng)目，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以將項(xiàng)目中測定礦區(qū)中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向?qū)W生介紹銅和鋅的物化學(xué)性質(zhì)，及其對(duì)環(huán)境的污染、危害等。然后簡單介紹南丹礦區(qū)重金屬污染的情況，銅鋅的監(jiān)測方法，可選用絡(luò)合滴定法，也可選用原子吸收法，教師順著科研的思路進(jìn)行講解，然后對(duì)其測定過程進(jìn)行講解與演示。這樣，學(xué)生從中學(xué)習(xí)到了滴定法中的絡(luò)合滴定，以及儀器分析法中的原子吸收法的設(shè)備和操作方法等等，對(duì)該測定的過程中不僅產(chǎn)生了較多的興趣，還接觸了科研項(xiàng)目，將知識(shí)學(xué)以致用，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了較好的鋪墊作用。

2增加環(huán)境方面的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能，來提高扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)。另一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立和創(chuàng)新能力，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能是片段式的，大多是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可將本課程的綜合知識(shí)或者與本課程相關(guān)的課程知識(shí)有機(jī)地綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，從而使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)擴(kuò)大化，更高效地去理解、掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并提升學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)[5]。例如，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以結(jié)合河池學(xué)院承擔(dān)的廣西東蘭坡壕湖的水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目，開設(shè)對(duì)其水質(zhì)科學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究。教師可根據(jù)學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)“水體特性分析與質(zhì)量評(píng)價(jià)”、“坡壕湖水質(zhì)測定與建模”等實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和有關(guān)書籍設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。有時(shí)候不可能一次成功，在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探索性，自覺性，提高了興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力、分析問題和解決問題的能力。

3運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測的主動(dòng)性

現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)投入生產(chǎn)的化學(xué)工程領(lǐng)域中，化工生產(chǎn)占據(jù)的地位較為重要，只有在對(duì)化學(xué)生產(chǎn)相關(guān)工作的效率做出一定程度的保證的基礎(chǔ)上，使得化工生產(chǎn)相關(guān)工作進(jìn)行的過程中使用到的工藝措施可以滿足現(xiàn)行規(guī)程中提出的要求，與此同時(shí)也是應(yīng)當(dāng)使得各種類型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平得到一定程度的提升，以便于可以在此基礎(chǔ)之上來提升原材料的利用率，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染。現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)各個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)的小規(guī)模化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)在今后逐漸的合并起來，在此基礎(chǔ)之上構(gòu)成規(guī)模比較大，污染處理能力比較強(qiáng)的化工企業(yè)，除去這個(gè)問題之外，化工生產(chǎn)工藝措施的水平也是應(yīng)當(dāng)?shù)玫揭欢ǔ潭鹊奶嵘诖嘶A(chǔ)之上也就可以對(duì)化工生產(chǎn)工作進(jìn)行的過程中涉及到的各項(xiàng)工藝措施的協(xié)調(diào)性做出一定程度的保證。

1.首先對(duì)現(xiàn)階段我國化學(xué)工程化工生產(chǎn)領(lǐng)域中暴露出來的問題進(jìn)行分析

在化學(xué)反應(yīng)行進(jìn)的過程中，因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備是難以滿足相應(yīng)的要求，因此也就使得化學(xué)反應(yīng)難以充分的完成，在此基礎(chǔ)之上就會(huì)形成數(shù)量眾多的廢氣、廢水以及廢渣。比方說在化學(xué)肥料生產(chǎn)相關(guān)工作進(jìn)行的過程中，反應(yīng)容器在經(jīng)過加熱的基礎(chǔ)之上，一般情況之下也是難以使得化學(xué)反應(yīng)需求得以滿足，在此基礎(chǔ)之上開展的化學(xué)梵音自然也就不是十分的徹底，產(chǎn)生化工三廢。之所以化學(xué)工程領(lǐng)域中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生不充分，歸根結(jié)底還是化工工藝措施成熟程度不高，在上文中提及到的這種情況之下，生產(chǎn)出來的化學(xué)產(chǎn)品的合格幾率較為低下，質(zhì)量也難以得到應(yīng)有的保證，我國范圍之內(nèi)數(shù)量眾多的人民群眾在日常生產(chǎn)生活相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行的過程中提出的現(xiàn)實(shí)需求也難以得到滿足。在上文中提及到的這種情況之下涌現(xiàn)出來的最為嚴(yán)重的問題是，化學(xué)工程領(lǐng)域中不充分的化學(xué)反應(yīng)帶來的是巨額的能源和資源浪費(fèi)問題，在此基礎(chǔ)之上想要對(duì)化工生產(chǎn)工作的效率做出一定程度的保證，是比較困難的一件事情。除此之外，現(xiàn)階段我國化學(xué)工程領(lǐng)域中連續(xù)型化工生產(chǎn)設(shè)備在實(shí)際工作的過程中，連續(xù)性難以得到應(yīng)有的保證，從而也就難以將整個(gè)工程的協(xié)調(diào)性維持在比較高的水平之上，生產(chǎn)進(jìn)度在此情況之下較為容易受到影響，特別是在生產(chǎn)過程中，假如說在某一個(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中出現(xiàn)脫節(jié)問題的話，那么是會(huì)對(duì)生產(chǎn)結(jié)果造成十分嚴(yán)重的負(fù)面影響，之所以在我國化學(xué)工程化工生產(chǎn)相關(guān)工作進(jìn)行的過程中會(huì)涌現(xiàn)出來這樣的問題，都是因?yàn)槲覈どa(chǎn)工藝措施不是十分的完善。生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力較為低下。化學(xué)工程領(lǐng)域中化工生產(chǎn)工作進(jìn)行的過程中是會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，依據(jù)相關(guān)的調(diào)查工作得到的結(jié)果顯示，化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中排放出來的廢物在我國污染物來源中占據(jù)較為重要的地位。現(xiàn)階段我國化學(xué)工程化工生產(chǎn)領(lǐng)域中涌現(xiàn)出來的污染物超標(biāo)問題較為嚴(yán)重，尤其是在化工生產(chǎn)不完全的基礎(chǔ)上排放出來的重金屬離子以及沒有經(jīng)過完全反應(yīng)的化學(xué)制劑排放在生態(tài)環(huán)境當(dāng)中。在上文中提及到的這些化工生產(chǎn)肥料排放到生態(tài)環(huán)境當(dāng)中之后，假如說各種類型的污染物進(jìn)入到水體當(dāng)中的話，那么水體當(dāng)中的原有生態(tài)系統(tǒng)是會(huì)受到極為嚴(yán)重的負(fù)面影響，除此之外也是會(huì)使得水體周遭的土質(zhì)受到一定程度的影響，在此基礎(chǔ)之上周邊的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量自然也就會(huì)受到相應(yīng)的影響。最終在上文中提及到的這些化工肥料排放到生態(tài)環(huán)境當(dāng)中的基礎(chǔ)上，也會(huì)讓空氣質(zhì)量受到一定程度的影響，最終也就會(huì)使得一定范圍之內(nèi)的空氣質(zhì)量水平難以滿足現(xiàn)行要求。

2.化學(xué)工程化工生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)當(dāng)施行的工藝措施

在化學(xué)生產(chǎn)相關(guān)工作進(jìn)行的過程中，需要在以往的反應(yīng)條件以及反應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)上做出優(yōu)化調(diào)整，反應(yīng)條件是化學(xué)生產(chǎn)工作進(jìn)行的過程中需要使用到的必要因素，為了可以在化學(xué)生產(chǎn)工作進(jìn)行的過程中生產(chǎn)出來數(shù)量更多的產(chǎn)品，提升生產(chǎn)相關(guān)工作的效率，并且在化學(xué)生產(chǎn)相關(guān)工作進(jìn)行的過程中不將大量的廢棄物排放到生態(tài)環(huán)境當(dāng)中，那么在上文中提及到的這種情況之下應(yīng)當(dāng)注意到的問題是反應(yīng)條件。假如說化學(xué)反應(yīng)是在一個(gè)適應(yīng)性比較強(qiáng)的環(huán)境當(dāng)中發(fā)生的話，那么得到的結(jié)果自然也就比較好。在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，一定需要注意到的問題是逐步提升化學(xué)反應(yīng)條件標(biāo)準(zhǔn)。在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程中使用到的催化劑以及反應(yīng)條件應(yīng)當(dāng)可以滿足現(xiàn)行規(guī)程中提出的要求，在此基礎(chǔ)之上也就可以使得我國的生態(tài)環(huán)境得到一定程度的保證，促使我國社會(huì)向著可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變。

3.結(jié)語

摘要：應(yīng)用型人才已成為多數(shù)地方高校人才培養(yǎng)的目標(biāo)，但地方院校的辦校條件往往不足。在多年《功能食品學(xué)》教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，本文提出通過改變認(rèn)識(shí)改進(jìn)教學(xué)模式來彌補(bǔ)軟硬件的不足，使學(xué)生最大程度地被工程化教育，以助我國功能食品專業(yè)工程教育的深度推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：CDIO理念；改變認(rèn)識(shí)；教學(xué)模式；探討

國內(nèi)工程教育（CDIO）的推行已有十年之久，在這轟轟烈烈的大潮中，一類院校成為主角，而占據(jù)高等教育多數(shù)的二類院校卻身影寥寥，這種結(jié)果勢(shì)必會(huì)滯緩我國工程教育的步伐。分析這種現(xiàn)象的原因，不外乎以下兩點(diǎn)：（1）客觀因素：硬件設(shè)施和師資配置的缺乏；（2）主觀原因：人的認(rèn)識(shí)問題，基于客觀情況，“巧婦難為無米之炊”，所以對(duì)工程化教育感覺無從下手。如果說短期內(nèi)客觀問題不能及時(shí)解決，那么認(rèn)識(shí)問題將成為扭轉(zhuǎn)局面的關(guān)鍵因素，因此本文希望通過轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí)，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，以此推進(jìn)二類院校工程化教育的深度，提高國家工程化教育的整體水平。在教授《功能食品學(xué)》的實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)課堂教學(xué)模式提出自己的認(rèn)識(shí)，希望通過教學(xué)模式的改進(jìn)，使學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐的相互依托和互為指導(dǎo)關(guān)系，并在隨后的綜合實(shí)踐中得以驗(yàn)證。在此，以教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法為切入點(diǎn)，探討工程教育的課堂教學(xué)模式，為更好地推進(jìn)我國工程化教育拋磚引玉。

一、教學(xué)理念

對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，存在對(duì)知識(shí)深度和對(duì)知識(shí)廣度的要求，尤其作為交叉學(xué)科，要求學(xué)生在有限的教育時(shí)間內(nèi)完成更多的知識(shí)和能力，因此就需要教師在教學(xué)內(nèi)容安排方面詳細(xì)斟酌，如何使學(xué)生不但有更扎實(shí)、更寬口徑的基礎(chǔ)知識(shí)，還要大幅度提高其應(yīng)用實(shí)踐的能力。而在當(dāng)今形勢(shì)下，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求、企業(yè)需要、具有時(shí)代特色的應(yīng)用型人才，確是探討和研究理論與實(shí)踐相結(jié)合的問題。《功能食品學(xué)》是一門融合醫(yī)學(xué)、化學(xué)、藥學(xué)、生物、食品的交叉學(xué)科，涉及工程學(xué)、法學(xué)、商業(yè)及企業(yè)運(yùn)作，是功能食品專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。這門課程的開設(shè)，拋開法學(xué)、商業(yè)和企業(yè)運(yùn)作方面（專題講座）的內(nèi)容，需要我們把涉及到的醫(yī)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)、食品學(xué)等知識(shí)貫穿起來，使學(xué)生明白作為功能食品行業(yè)的專業(yè)人士，如何利用豐富的專業(yè)知識(shí)去預(yù)防、調(diào)節(jié)人體內(nèi)環(huán)境的平衡；以及基于目前人類生存的自然和社會(huì)環(huán)境，如何利用專業(yè)知識(shí)去緩解一些疾病的發(fā)生。誠然，一款功能食品的問世，需要經(jīng)歷構(gòu)思、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝到走向市場，而這些環(huán)節(jié)要我們?cè)谡n堂或?qū)嵺`中完成相應(yīng)的授課內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生思維，開闊其視野，賦予其真知，提高其認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、工程基礎(chǔ)知識(shí)以及系統(tǒng)工程能力。因此，在教學(xué)內(nèi)容上，不僅需要基礎(chǔ)知識(shí)的廣度，還需要專業(yè)知識(shí)的深度，更需要一系列工程技術(shù)知識(shí)的傳授，加上前沿研究的把控，才能保證所授知識(shí)的時(shí)代性和前瞻性。如在講生物活性成分膳食纖維環(huán)節(jié)，導(dǎo)入膳食纖維位列第七類營養(yǎng)素寶座的必然性因素（經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、膳食結(jié)構(gòu)的改變、文明病的逐年上升率等），而膳食纖維之所以可以改善這些文明病，則需要引導(dǎo)學(xué)生首先從膳食纖維的物理特性———分子結(jié)構(gòu)分析，探討化學(xué)結(jié)構(gòu)特征———官能團(tuán)（氨基，羧基，羥基），以及這些官能團(tuán)具有的親水性，接著從膳食纖維的空間結(jié)構(gòu)———分子間作用力切入，至此引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出膳食纖維具有持水性和吸附作用，加之膳食纖維不能被小腸消化吸收（解剖和生理學(xué)知識(shí)），延伸出在預(yù)防便秘、降血脂和排毒養(yǎng)顏方面（吸附膽固醇、膽汁酸、有毒物質(zhì)）的應(yīng)用（產(chǎn)品研發(fā)）。甚至可以從膳食纖維的酵解產(chǎn)物———乙酸、丙酸、丁酸或乳酸談起，這些產(chǎn)物導(dǎo)致大腸內(nèi)環(huán)境酸度增大、pH降低，使大腸內(nèi)滲透壓增加，繼而使糞便的含水量增加、干燥度減小，如此推出預(yù)防便秘的結(jié)論。這樣的邏輯，能夠使學(xué)生清楚明了事情的來龍去脈。

二、教學(xué)內(nèi)容

為加快先進(jìn)制造、先進(jìn)材料領(lǐng)域科技發(fā)展，提升創(chuàng)新能力，圍繞國家和*的中長期科技發(fā)展規(guī)劃、“*”科技發(fā)展規(guī)劃以及《*科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，開展以應(yīng)用為導(dǎo)向、以企業(yè)為主體的關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化研究，*市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)特本指南。

一、研究目標(biāo)與內(nèi)容

專題一、先進(jìn)制造

面向先進(jìn)制造業(yè)，聚焦集成電路、數(shù)控裝備、海洋工程與交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，支持具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的突破，提升自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競爭力。

1、集成電路制造相關(guān)裝備及材料關(guān)鍵技術(shù)研究

研究目標(biāo)：圍繞極大規(guī)模集成電路制造相關(guān)裝備和材料開展關(guān)鍵技術(shù)研究，掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，形成工藝裝備的研發(fā)應(yīng)用能力和關(guān)鍵材料的批量生產(chǎn)能力，加快實(shí)現(xiàn)工藝裝備和關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化。

化學(xué)灌漿材料又稱防水漿材,其與防水卷材、防水涂料、防水膩?zhàn)踊蚰z泥、橡塑止水帶或金屬止水帶等同屬防水建筑材料范圍.而所不同處則是化學(xué)灌漿材料具有如下特性:

①它是溶液,而且是真溶液.應(yīng)永不分層,無沉淀;

②粘度很低,有些漿材粘度甚至接近水;

③固化或膠凝時(shí)間可人為控制;

④可用泵灌入裂縫,充填裂隙,堵截滲漏水,具有原位修復(fù)止水結(jié)構(gòu)或單獨(dú)構(gòu)建防滲帷幕之功能,特別適用于地下隱蔽工程;

⑤固化或膠凝時(shí)體積收縮很小;

1.防水建筑材料的重要成員

化學(xué)灌漿材料又稱防水漿材,其與防水卷材、防水涂料、防水膩?zhàn)踊蚰z泥、橡塑止水帶或金屬止水帶等同屬防水建筑材料范圍.而所不同處則是化學(xué)灌漿材料具有如下特性:

①它是溶液,而且是真溶液.應(yīng)永不分層,無沉淀;

②粘度很低,有些漿材粘度甚至接近水;

③固化或膠凝時(shí)間可人為控制;

④可用泵灌入裂縫,充填裂隙,堵截滲漏水,具有原位修復(fù)止水結(jié)構(gòu)或單獨(dú)構(gòu)建防滲帷幕之功能,特別適用于地下隱蔽工程;

關(guān)于機(jī)械工程專業(yè)，其作用就是實(shí)踐性強(qiáng)。在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是能夠有效地提高教學(xué)質(zhì)量和效果。教師在對(duì)相關(guān)的“機(jī)械設(shè)計(jì)”進(jìn)行教學(xué)時(shí)，大多都是采用的教學(xué)模式以“課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為主來進(jìn)行的。對(duì)于課堂教學(xué)，主要是由教師講解的方式來進(jìn)行的，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是由實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)學(xué)生來完成的機(jī)械實(shí)驗(yàn)。在現(xiàn)如今的社會(huì)發(fā)展中，要求當(dāng)前機(jī)械專業(yè)的學(xué)生既要能夠熟練地掌握和了解關(guān)于機(jī)械理論的基本知識(shí)，同時(shí)還要能夠具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力以及分析、解決機(jī)械工程的能力。

1虛實(shí)結(jié)合在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.1關(guān)于帶動(dòng)性能測試實(shí)驗(yàn)。帶傳動(dòng)在機(jī)械傳動(dòng)中的使用，是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)課程中最為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)之一。教師讓學(xué)生進(jìn)行帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，主要目的就是為了能夠讓學(xué)生更好地觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)的現(xiàn)象；教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，還要讓學(xué)生了解帶的初拉力和帶速的相關(guān)參數(shù)改變對(duì)帶傳動(dòng)產(chǎn)生的影響，從而讓學(xué)生學(xué)會(huì)掌握轉(zhuǎn)速、扭矩以及帶傳動(dòng)效率的測量方法。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，首先教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要能夠采用智能帶和鏈傳動(dòng)組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠在不同的負(fù)載情況下，來讓學(xué)生進(jìn)行手工記錄主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩以及被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)效率曲線。這個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)用，不僅具有傳動(dòng)帶彈性滑動(dòng)曲線和傳動(dòng)效率曲線測試的功能，還能夠讓學(xué)生更加直觀地觀察到傳動(dòng)帶的彈性滑動(dòng)情況。另外，在帶動(dòng)性能測試實(shí)驗(yàn)中，其通過相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到自行編寫的虛擬仿真程序中，能夠讓學(xué)生通過這個(gè)程序來進(jìn)一步的了解和掌握彈性滑動(dòng)的變化過程。1.2螺栓性能測試實(shí)驗(yàn)。關(guān)于螺栓性能測試實(shí)驗(yàn)，也是需要采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行的。具體步驟，首先實(shí)驗(yàn)教師要通過實(shí)物的螺栓組以及單螺栓來聯(lián)結(jié)靜與動(dòng)態(tài)的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這樣能夠讓學(xué)生更好地了解和掌握在實(shí)際機(jī)械工程中螺栓性能測試的方法和手段，尤其是對(duì)于如何掌握測量螺栓的應(yīng)變量來對(duì)螺栓的應(yīng)力以及具有的剛度進(jìn)行分析和研究。

2虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

2.1關(guān)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的主要問題。在過去傳統(tǒng)的機(jī)械實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容和步驟基本上是已經(jīng)固定好的，因而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中只要按照具體的實(shí)驗(yàn)步驟來進(jìn)行操作就可以了。在現(xiàn)階段，由于大多數(shù)學(xué)校在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)都會(huì)受到多方面的限制，同時(shí)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)也較少，因而很多學(xué)生在做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)長期下來，不僅影響發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還在一定程度上阻礙了提高學(xué)生解決問題的能力。2.2虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)，就是一種以計(jì)算機(jī)軟件來代替實(shí)驗(yàn)元件的新型實(shí)驗(yàn)方法，這種新型的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有的特點(diǎn)就是擴(kuò)展性和重用性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用這種教學(xué)方式不僅能夠更好地開展個(gè)性化實(shí)驗(yàn)，還能夠進(jìn)一步地培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)上的創(chuàng)造性。與此同時(shí)，這種教學(xué)模式在一定程度上改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的模式，進(jìn)而使其能夠達(dá)到傳統(tǒng)儀器及實(shí)驗(yàn)室無法比擬的效果。此外,這種試驗(yàn)系統(tǒng)還具有交互界面友好、實(shí)驗(yàn)形象直觀、操作靈活簡便、開發(fā)成本低廉和易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)。2.3虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置的原則。關(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置的原則，主要有以下幾點(diǎn)。2.3.1工程化原則。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，主要是為了能夠強(qiáng)化學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境的工程化的工程意識(shí)。對(duì)于當(dāng)前網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)的工程化，則就是要求學(xué)生能夠通過虛擬實(shí)驗(yàn)所建立的有關(guān)虛擬儀器儀表和虛擬設(shè)備的構(gòu)建來學(xué)習(xí)和掌握對(duì)真實(shí)部件的操作和使用，通過這樣的方式能夠讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更好地體驗(yàn)到機(jī)械的工程化。2.3.2交互性原則。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的交互虛擬實(shí)驗(yàn)，其也成為模擬實(shí)驗(yàn)，它是一種仿真的實(shí)驗(yàn)軟件。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)機(jī)械進(jìn)行相關(guān)的模擬實(shí)驗(yàn)，能夠在一定程度上提高自身的實(shí)際操作技能。虛擬實(shí)驗(yàn)作為當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要輔助手段，是不能夠代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作的。對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有真實(shí)性和藝術(shù)性，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，虛擬實(shí)驗(yàn)是做不到的，而對(duì)于虛擬實(shí)驗(yàn)，其是具有靈活性和安全性，這也是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏的。

3高校機(jī)械專業(yè)采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

第一章總則

第一條為提高產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)研究開發(fā)和重大科技成果的工程化、產(chǎn)業(yè)化能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，加快建設(shè)我省產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，培育和增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力，促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，根據(jù)《河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步條例》、《河北省科技成果轉(zhuǎn)化條例》和國家發(fā)展改革委關(guān)于工程研究中心建設(shè)的有關(guān)精神，特制定本指導(dǎo)意見。

第二條本指導(dǎo)意見所指（產(chǎn)業(yè)）工程研究中心（以下簡稱“工程中心”）是由產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合組建，從事產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)法人實(shí)體。

第三條工程中心的主要任務(wù)和功能：

（一）根據(jù)本產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，開展產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整急需的關(guān)鍵共性技術(shù)研究開發(fā)，培育增強(qiáng)本領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新能力；

（二）以市場為導(dǎo)向，開展具有重要市場價(jià)值的重大科技成果的工程化研究，形成本領(lǐng)域高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及技術(shù)系統(tǒng)集成能力；

摘要：《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25466-2010）執(zhí)行特排限值后，對(duì)電鉛產(chǎn)生煙氣采用了塑燒板除塵技術(shù)，處理后鉛及其化合物均穩(wěn)定并優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)特別排放限值。探析了工程化應(yīng)用問題和應(yīng)對(duì)措施，針對(duì)煙氣糊板難題，擬采用煙氣調(diào)質(zhì)，在塑燒板除塵器前段設(shè)計(jì)、配置高效反應(yīng)器等優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：電鉛煙氣；特排限值；塑燒板除塵；系統(tǒng)優(yōu)化

目前，國內(nèi)各大鉛企粗鉛生產(chǎn)工藝技術(shù)與裝備已升級(jí)完善，但是大小規(guī)模不同的鉛火法精煉生產(chǎn)線，其現(xiàn)場作業(yè)條件和環(huán)保狀況仍不理想。2013年12月環(huán)保部了《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25466—2010）修改單，增設(shè)大氣污染物特別排放限值，設(shè)“熔煉”過程“鉛及其化合物”達(dá)標(biāo)值為2mg/Nm3、顆粒物為10mg/Nm3。各涉鉛企業(yè)煙氣污染防治設(shè)施相繼升級(jí)改造，但實(shí)施難度較大。因?yàn)槿狈Τ墒斓募夹g(shù)可借鑒，標(biāo)準(zhǔn)文件也沒有推薦相應(yīng)的煙氣處理工藝。為滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，如何選用最佳可行技術(shù)，是大部分企業(yè)面臨的新難點(diǎn)。

1電鉛煙氣治理概況

在電鉛作業(yè)流程的粗鉛火法除雜質(zhì)過程中，熔融鉛加熱到（400～500）℃時(shí)即產(chǎn)生大量鉛煙，在空氣中氧化為小粒徑氧化鉛微粒。當(dāng)鉛加熱到（500～600）℃時(shí)，粒徑（0.1～0.6）μm的顆粒占總數(shù)的90%以上[1]。電鉛鍋揮發(fā)的鉛、砷等重金屬在空氣氧化下，主要形成氧化態(tài)微粒，因此控制煙氣重金屬污染的關(guān)鍵是減排煙氣中顆粒物。電鉛煙氣成份復(fù)雜，其煙氣富含粘性，是鉛煙微細(xì)塵、熔鉛鍋浮渣揚(yáng)塵、氟硅酸霧、含砷化合物、水蒸氣等微米級(jí)氣溶膠類混合物。實(shí)際手工監(jiān)測過程中，因煙塵粒徑90%<1μm，監(jiān)測濾筒內(nèi)目視無明顯粗顆粒塵。鉛煙氣的特殊性，導(dǎo)致目前部分鉛冶煉企業(yè)的電鉛生產(chǎn)煙氣治理效果都不理想。部分企業(yè)存在問題如下：1）常規(guī)濕法除塵工藝效率低下，難以應(yīng)對(duì)新標(biāo)變化；2）鉛冶煉業(yè)90％以上都采用袋式收塵。有的升級(jí)應(yīng)用了新型褶式濾筒，但是濾材孔徑、應(yīng)用效果仍不滿足新標(biāo)要求。干法除塵還普遍存在嚴(yán)重的“糊袋”問題。濾材迎塵面黏附大量粉塵，脈沖噴吹無法清除，濾材堵塞、或者濾筒吹破，系統(tǒng)整體低效或者失效。電鉛煙氣應(yīng)用電除塵和新型電袋除塵的未見應(yīng)用實(shí)例和相關(guān)資訊；3）部分企業(yè)環(huán)保公示資料數(shù)據(jù)存疑。通常鉛火法精煉的煙塵灰實(shí)際含鉛質(zhì)量百分比約30%～55％。部分環(huán)保公示信息的“顆粒物”與“鉛及其化合物”監(jiān)測數(shù)據(jù)相關(guān)性明顯不符合實(shí)情；5）CEMS重金屬監(jiān)測暫不成熟，其安裝、運(yùn)行、監(jiān)管皆不具備可實(shí)施的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前電鉛煙氣排口，人工監(jiān)測的頻率、精度不能如實(shí)、完整反映實(shí)際工況排放值。在排口加裝超低濃度顆粒物CEMS卻是可行的[2-3]；6）電鉛煙氣成分復(fù)雜、異味明顯。排放標(biāo)準(zhǔn)只做了有限污染因子的達(dá)標(biāo)約束，重金屬“一類污染物砷”等未列入特排限值。因此，有必要在升級(jí)現(xiàn)有煙氣凈化工藝工程中，實(shí)現(xiàn)煙氣污染物協(xié)同去除。截至2019年，僅江蘇省DB32/3559-2019《鉛蓄電池工業(yè)大氣污染物排放限值》等少數(shù)地方級(jí)環(huán)保文件，對(duì)涉鉛企業(yè)有組織廢氣給予了原則性指導(dǎo)：“必須收集，采用符合GB/T14295（空氣過濾器）要求的二級(jí)除塵設(shè)施或者三級(jí)除塵設(shè)施，處理達(dá)標(biāo)后方可排放”[4-5]。2020年8月1日實(shí)施的GB51415-2020《有色金屬冶煉廢氣治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)“處理熔鉛鍋、電鉛鍋含鉛煙氣”指導(dǎo)意見更為簡略：“宜采用新型高效除塵設(shè)施，對(duì)于鉛及其化合物執(zhí)行特別排放限值要求的地區(qū)，宜采用兩級(jí)或兩級(jí)以上的除塵工藝”[6]。因此，積極探尋最佳適用技術(shù)很有必要。

2塑燒板除塵技術(shù)適用性分析